淺談電腦

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• 電腦的曆史

第一台電腦是美國軍方定製，專門為了計算彈道和射擊特性表面而研製的，承擔開發工作單位的“莫爾小組”由四位科學家和工程師埃克特、莫克利、戈爾斯坦、博克斯組成。1946年這台電腦主要元器件採用的是電子管。該機使用了1500

ENIAC

個繼電器，18800個電子管，佔地170m2，重量重達30多噸，耗電150KW，造價48萬美元。開機時讓周圍居民暫時停電。這台電腦每秒能完成5000次加法運算，400次乘法運算，比當時最快的計算工具快300倍，是繼電器電腦的1000倍、手工計算的20萬倍。用今天的標準看，它是那樣的“笨拙”和“低級”，其功能遠不如一隻掌上可程式化計算機，但它使科學家們從複雜的計算中解脫出來，它的誕生標誌著人類進入了一個嶄新的資訊革命時代。

第一代電腦

電子管電腦（1946-1957）這一階段電腦的主要特徵是採用電子管元件作基本器件，用光屏管或汞延時電子管電腦電路作儲存空間，輸入與輸出主要採用穿孔卡片或紙帶，體積大、耗電量大、速度慢、儲存容量小、可靠性差、維護困難且價格昂貴。在軟體上，通常使用機器語言或者組合語言；來編寫應用程式，因此這一時代的電腦主要用於科學計算。[1] 這時的電腦的基本線路是採用電子管結構，程式從人工手編的機器指令程式，過渡到符號語言，第一代電子電腦是計算工具革命性發展的開始，它所採用的二進位制與程式存貯等基本技術思想，奠定了現代電子電腦技術基礎。以馮 諾依曼為代表。

第二代電腦

晶體管電腦（1958-1964）20世紀50年代中期，晶體管的出現使電腦生產技術得到了根本性的發展，由晶體管電腦晶體管代替電子管作為電腦的基礎器件，用磁芯或磁鼓作儲存空間，在整體效能上，比第一代電腦有了很大的提高。同時程式語言也相應的出現了，如Fortran，Cobol，Algo160等電腦進階語言。晶體管電腦被用於科學計算的同時，也開始在資料處理、過程式控制制方面得到應用。[2] 在20世紀50年代之前第一代，電腦都採用電子管作元件。電子管元件在運行時產生的熱量太多，可靠性較差，運算速度不快，價格昂貴，體積龐大，這些都使電腦發展受到限制。於是，晶體管開始被用來作電腦的元件。晶體管不僅能實現電子管的功能，又具有尺寸小、重量輕、壽命長、效率高、發熱少、功耗低等優點。使用晶體管後，電子線路的結構大大改觀，製造高速電子電腦就更容易實現了。第三代電腦中小規模整合電路電腦（1965-1971）20世紀60年代中期，中小規模整合電路電腦(2張) 隨著半導體工藝的發展，成功製造了整合電路。中小規模整合電路成為電腦的主要組件，主儲存空間也漸漸過渡到半導體儲存空間，使電腦的體積更小，大大降低了電腦計算時的功耗，由於減少了焊點和接外掛程式，進一步提高了電腦的可靠性。在軟體方面，有了標準化的程式設計語言和人機會話式的Basic語言，其應用領域也進一步擴大。第四代電腦大規模和超大規模整合電路電腦（1971-2015）隨著大規模整合電路的成功製作並用於電腦硬體生產過程，電腦的體積進一步縮小，效能進一步提高。整合更高的大容量半導體儲存空間作為記憶體儲器，發展了並行技術和多機系統，出現了精簡指令集電腦（RISC），軟體系統工程化、理論化，程式設計自動化。微電腦在社會上的應用範圍進一步擴大，幾乎所有領域都能看到電腦的“身影”。第五代電腦第五代電腦指具有人工智慧的新一代電腦，它具有推理、聯想、判斷、決策、學習等功能。當前還未實現，需要我們繼續努力。

• 電腦的組成部分

   電腦的五大組成組件

1. 控制器(Control)：是整個電腦的中樞神經，其功能是對程式規定的控制資訊進行解釋，根據其要求進行控制，發送器、資料、地址，協調電腦各部分工作及記憶體與外設的訪問等。
2. 運算器(Datapath)：運算器的功能是對資料進行各種算術運算和邏輯運算，即對資料進行加工處理。
3. 儲存空間(Memory)：儲存空間的功能是儲存程式、資料和各種訊號、命令等資訊，並在需要時提供這些資訊。
4. 輸入(Input system)：輸入裝置是電腦的重要組成部分，輸入裝置與輸出裝置合你為外部裝置，簡稱外設，輸入裝置的作用是將程式、未經處理資料、文字、字元、控制命令或現場採集的資料等資訊輸入到電腦。常見的輸入裝置有鍵盤、滑鼠器、光電輸入機、磁帶機、磁碟機、光碟片機等。
5. 輸出(Output system)：輸出裝置與輸入裝置同樣是電腦的重要組成部分，它把外算機的中間結果或最後結果、機內的各種資料符號及文字或各種控制訊號等資訊輸出出來。微機常用的輸出裝置有顯示終端CRT、印表機、雷射印字機、繪圖器及磁帶、光碟片機等。

  電腦的核心組件

    1. CPU處理器：

相當於人體的大腦，負責電腦的運算和控制，是伺服器效能效率的最核心組件。

常見品牌：Intel，AMD

一半的企業裡的DELL伺服器，CPU顆數2-4顆，單顆CPU是四核。記憶體總量一般是16-256G（48G，64，128G）。

 

做虛擬化的宿主機（物理機），CPU顆數4-8顆，記憶體總量一般是48-128G，6-10個虛擬機器。

                  2. 記憶體：

記憶體是CPU和磁碟之間的緩衝裝置，是臨時儲存空間（臨時存放資料）。

一般程式啟動並執行時候會被調度到記憶體中執行，伺服器關閉或程式關閉之後，資料自動從記憶體中釋放掉。

程式：c/php/java，代碼檔案，靜態，放在磁碟裡的資料。

進程：正在運行著的程式，進程運行就是系統把程式放在記憶體裡執行。

守護進程：持續保持運行著的程式。

3.硬碟

硬碟是主要的電腦儲存媒介，硬碟相當於電腦的倉庫，作業系統、安裝的軟體，還有文檔、資料等等，都是以資料（0和1）的形式儲存在“倉庫”中的。
軟體的運行也是把資料先調入記憶體，CPU是和記憶體進行資料互動，最後的結果才放入外存即硬碟。
所以硬碟是電腦不要分割的重要硬體之一。

 

 

 

 

 

 

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